智能家电市场迎来换新浪潮,本土MCU厂商如何借势崛起?
2024-09-25 09:25:48 来源:半导体器件应用网 作者:廖正世
【哔哥哔特导读】随着家电换新政策的落地,智能家电市场需求急速上升,消费者的需求变得越来越复杂和多样。技术创新不再只是锦上添花,而是MCU厂商们能否在市场中站稳脚跟的关键。作为资深的本土MCU厂商,中微半导的布局与思考,或许能为行业带来一些新的启发。
家电市场正在经历一场全面复苏。
随着年初政府推出的以旧换新政策的全面落地,消费者对于智能家电的需求大幅提升。
上个月,半导体行业的半年报显示,受益于家电市场的复苏以及智能家居领域的快速增长,多家MCU公司在2024年上半年实现了业绩回升。特别是在智能家电领域,MCU需求的回暖为国内半导体公司带来了新一轮增长机遇。
但与此同时,智能家电市场的技术门槛也在逐渐提升,智能家电制造商和上游MCU供应商面临着更为复杂的技术挑战。随着消费者对产品性能、能效和智能化体验的要求不断提高,如何平衡功能多样性、功耗优化与成本控制,成为了整个行业的关键问题。
在这样的背景下,中微半导作为国内智能家电MCU解决方案的老牌厂商,凭借其在MCU主控、触摸控制和变频技术领域的创新,正在为智能家电行业提供新的突破性方案。
在合肥第三届家电电源与智能变频技术研讨会上,我们与中微半导智能家电事业部总经理罗洪健进行了深入交流,了解了他们如何通过一站式解决方案,来应对行业中的技术痛点,保持市场竞争力。
▲中微半导智能家电事业部总经理 罗洪健
半导体器件应用网:在此次研讨会上,中微半导带来了哪些产品?
中微半导智能家电事业部总经理 罗洪健:这一次,我们中微半导带来了在多个领域的产品和方案,涵盖了白电、厨房大电、厨房小电、清洁电器、生活电器以及个护健康等相关领域的应用。我们的产品线非常丰富,我们为客户提供的是一站式的方案打造能力,能够满足各种家电领域的需求。
▲中微半导在智能家电会议上的展位
在具体的产品上,我们重点推介的是几款触摸产品。我们在触摸技术上的产品具有高灵敏度和高抗老化性能,特别是无电容触摸技术。比如我们带来的79F7系列、80F7系列和32F7系列触摸产品,覆盖了从小家电到大家电的所有触摸应用。这些产品在资源分配上从小到大,管脚数量从少到多,能够灵活适应不同家电产品的需求。
另外,在主控MCU方面,我们同样有一系列资源从小到大的产品布局。比如79F系列。为了能够为不同复杂度的家电控制提供强大的主控能力,我们在8051架构和ARM架构上也有相应的产品,比如80F系列和32F系列,能够满足客户在不同架构上的需求。
半导体器件应用网:中微半导在智能家电领域有哪些独到的优势?
中微半导智能家电事业部总经理 罗洪健:我们中微半导在智能家电领域的方案优势主要体现在三个方面:一站式完整解决方案、性能优化和用户体验提升。
首先,我们提供的是一站式的完整解决方案。以冰箱为例,从触摸面板、主控MCU到压缩机的变频控制,我们全方位覆盖。
▲中微半导产品
我们的方案不仅提供了先进的触摸和变频算法,还打造了完整的应用平台,包括BOM优化、评估和调试。这种一体化的方案可以帮助客户快速实现产品落地,极大地提升了开发效率。
我们的优势还在于深度关注产品的性能和可靠性。例如,在触摸灵敏度和EMC抗干扰性能上,我们的方案经过了严格的测试和优化,确保长期带电设备在安全性和稳定性上达到商用级别。我们做了大量的评估工作,确保在实际使用中能够经得住市场考验。
在厨房小家电领域,我们的IH电磁加热方案也非常具有竞争力。传统IH方案中,往往需要额外的浪涌保护和过流检测器件,而我们的方案通过集成优化,省去了这些外部器件,极大地简化了设计。
▲中微半导产品
与此同时,我们的方案具备高精度的PGA和OP,可以兼容传统方案中的功能,进一步减少了外围器件的使用。这种精简的设计不仅降低了成本,同时在精度和性能上也大幅提升。
除了BOM上的精简,我们在IGBT保护方面加入了台阶保护和双浪涌保护机制,使得我们的方案可以轻松通过3000伏的测试,比传统方案更具可靠性。让我们的用户层在使用的时候,不会有太大的损坏风险。
在用户体验方面,我们的方案能够在低功率情况下持续稳定地加热,保证了煮火锅时温度的稳定,提升了用户的整体感受。
举个例子,传统电磁炉在煮火锅时,常常会出现一会儿冒泡、一会儿停下的现象,导致用户体验不佳。而使用我们的IH方案,用户在使用电磁炉煎鸡蛋或者煮火锅时,可以感受到非常平滑的加热体验。
半导体器件应用网:智能家电未来的发展趋势有哪些?
中微半导智能家电事业部总经理 罗洪健:在智能家电领域的发展趋势上,我们可以看到家电从最初的机械式逐渐发展到现在的按键控制、显示屏幕,再到无线连接,如蓝牙和WiFi等技术的引入。
未来,智能家电将从单体智能迈向全屋智能、设备之间的联动智能发展。这种趋势对我们这些做MCU的公司提出了越来越高的要求。
▲中微半导产品
首先,随着智能化的发展,智能家电的功能会变得更加复杂,这意味着MCU需要支持更多的算法。因此,MCU不仅需要在速度上提升,还需要在存储空间、外部模块支持等方面做出升级。
例如,随着产品功能的拓展,MCU可能需要支持外接的WiFi、蓝牙模块,甚至是人体感应传感器和各种探头设备。这种复杂度的增加也会带来对管脚数量的更高要求,所以MCU设计必须更加灵活,能支持更多的外部连接。
在安全性方面,随着智能家电与手机等设备的互联,产品的安全和可靠性变得尤为重要。不仅硬件层面需要具备强大的抗干扰能力,EMC和产品老化可靠性等指标也需要不断提升。
与此同时,软件层面的安全性也不能忽视。我们在MCU中引入了加密算法和硬件认证机制,确保如Flash、AD转换器等关键模块的安全性。此外,MCU还需要具备自校准功能,以保障系统的长期稳定运行。
▲中微半导产品
在功耗方面,智能家电未来可能会长时间处于待机状态,特别是出口到欧洲等地的产品对功耗的要求非常严格。欧洲市场的家电待机功耗标准已经要求降到0.3瓦以内。因此,我们在设计MCU时,必须大幅度降低功耗,推动MCU向低功耗方向发展。
虽然从整体功耗来看,MCU可能占的比重不大,但它作为系统控制的“大脑”,其功耗对整个系统的能效影响很大。尤其是随着MCU运行速度的提升和功能复杂度的增加,其功耗也随之上升。因此,我们在设计中必须确保每个层级都能做到最优,以满足低功耗要求。
目前,我们中微半导的产品在待机功耗方面表现优异,许多简单的产品可以实现0.1μA以内的待机功耗,而功能复杂、速度较快的产品也能将待机功耗控制在0.4μA以内,满足市场对低功耗的严格要求。
半导体器件应用网:中微半导在智能家电领域有哪些规划
中微半导智能家电事业部总经理 罗洪健:在智能家电领域的未来规划上,我们中微半导一直在积极布局。我们的很多产品规划都是源自用户的需求,特别是在家电这个专领域里,它有自己独特的行业诉求。
比如说,大型家电已经发展了很多年,早期主要依赖进口MCU,近几年才出现了国产替代的需求。因此,在我们做产品规划时,客户经常会提出PIN to PIN的需求,这意味着我们的硬件必须具备一定的兼容性。
▲中微半导产品
在实现这种兼容的同时,随着智能家电功能越来越复杂,客户要求我们的MCU空间更大,速度更快,针对这些需求,我们也在不断配合,推出新的产品和方案。
我们未来的产品设计规划总体上会遵循几个方向:首先,MCU会向着更大空间、更多管脚、更快速度和更低功耗的方向发展,这些是我们未来产品演进的主线。
同时,在制程工艺上,我们也在逐步推进,比如从55纳米到40纳米,甚至更先进的制程工艺。这些制程工艺的推进不仅能提升MCU的性能,还能降低成本。尽管更先进的制程工艺会带来更高的制造成本和设计费用,但在量大的市场上,这种发展方向是必然的。
▲中微半导智能家电事业部总经理 罗洪健
此外,变频也是智能家电中不可或缺的一部分。我们过去主要集中在小家电领域,变频控制相对简单,但未来我们也在逐步往大型家电上扩展,特别是空调外机等复杂设备。
它涉及到PFC、外风机和压缩机的控制,这就对变频MCU提出了更高的要求,我们也在根据这些应用场景不断进行功能迭代和优化。
除了智能家电产品外,我们也在关注一些新兴市场,比如与BMS和储能相关的产品。这类产品在户外电器、车载冰箱和户外烧烤等应用场景中有很大的潜力。虽然这些设备不完全属于传统家电范畴,但我们认为它们在未来有很大的发展空间。
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